2023届高中物理一轮复习课件：动量定理

这是一份2023届高中物理一轮复习课件：动量定理，共26页。PPT课件主要包含了p′－p，力的作用时间，FΔt，力的方向，动量变化量，I＝p′－p，答案D，答案BCD，答案C，答案1500N等内容，欢迎下载使用。
(2)动量的变化量Δp的大小，一般用末动量p′减去初动量p进行计算，也称为动量的增量，即Δp＝_________。3．冲量(1)定义：___与______________的乘积叫作力的冲量。(2)表达式：I＝_____，单位为N·s，冲量为矢量，方向与_________相同。二、动量定理1．内容：物体在一个过程中所受___的冲量等于它在这个过程始末的___________。2．公式：______________________或____________。
F(t′－t)＝mv′－mv
情境创设　一个质量为m的物体，在粗糙的水平面上运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。微点判断　(1)动量越大的物体，其速度越大。( )(2)物体的动量越大，其惯性也越大。( )(3)物体所受合力不变，则动量也不改变。( )(4)物体沿水平面运动时，重力不做功，其冲量为零。( )(5)物体所受合外力的冲量的方向与物体末动量的方向相同。( )(6)物体所受合外力的冲量的方向与物体动量变化量的方向是一致的。 ( )
(一) 动量、动量变化量和冲量(固基点) [题点全练通]1．[动量的分析与计算](2021·湖南高考)物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是 (　 )
3．[冲量的计算] 如图所示，车载玩具——弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置。现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程中 (　 )A．公仔头部的机械能守恒B．公仔头部的加速度先增大后减小C．弹簧弹力冲量的大小为mgtD．弹簧弹力对头部所做的功为零
[要点自悟明]1．动能、动量和动量变化量的比较
2．冲量的三种计算方法
(二) 动量定理(精研点)研清微点1　应用动量定理解释生活现象　1．(2020·全国卷Ⅰ)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是 (　 )A．增加了司机单位面积的受力大小B．减少了碰撞前后司机动量的变化量C．将司机的动能全部转换成汽车的动能D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
一点一过对动量定理的理解(1)当物体的动量变化量一定时，力的作用时间Δt越短，力F就越大，力的作用时间Δt越长，力F就越小。(2)当作用力F一定时，力的作用时间Δt越长，动量变化量Δp越大，力的作用时间Δt越短，动量变化量Δp越小。如在恒力作用下运动的小车，时间越长，小车的速度越大，动量变化量越大。
研清微点2　动量定理的应用　2．(2022·山东枣庄模拟)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为160 g，从离人眼约20 cm的高度无初速度掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2 s，g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　 )A．手机与眼睛作用过程中手机的动量变化约为0.48 kg·m/sB．手机对眼睛的冲量方向竖直向上C．手机对眼睛的冲量大小约为0.32 N·sD．手机对眼睛的平均作用力大小约为3.2 N
一点一过1．应用动量定理解题的一般步骤(1)确定研究对象。中学阶段的动量定理问题，其研究对象一般仅限于单个物体。(2)对物体进行受力分析。可以先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先求合力，再求其冲量。(3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正、负号。(4)根据动量定理列方程，如有必要还需要其他补充方程，最后代入数据求解。
2．应用动量定理解题的三点说明(1)动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果。(2)动量定理中的冲量是合力的冲量，而不是某一个力的冲量，它可以是合力的冲量，可以是各力冲量的矢量和，也可以是外力在不同阶段冲量的矢量和。(3)动量定理表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。
研清微点3　动量定理用于求解多过程问题　3．在2021年东京奥运会蹦床比赛中，一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。(g＝10 m/s2)
一点一过用动量定理解多过程问题的两点提醒(1)对于过程较复杂的运动，可分段应用动量定理，也可整个过程应用动量定理。(2)物体受多个力作用，力的方向和作用时间往往不同，列动量定理时应引起关注。
(三) “柱状”模型(融通点)模型(一)　流体类“柱状模型”
[例1]　 运动员在水上做飞行运动表演，他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出，令自己悬停在空中，如图所示。已知运动员与装备的总质量为90 kg，两个喷嘴的直径均为10 cm，已知重力加速度大小g取10 m/s2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，则喷嘴处喷水的速度大约为(　 )A．2.7 m/s B．5.4 m/sC．7.6 m/s D．10.8 m/s
[例2] 　南昌市秋水广场拥有亚洲最大的音乐喷泉群。一同学在远处观看秋水广场喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有40层楼高，表演结束时，靠近观察到该主喷水管口的圆形内径约有10 cm，由此估算驱动主喷水的水泵功率最接近的数值是 (　 )A．5×102 W B．5×103 WC．5×104 W D．5×105 W
模型(二)　微粒类“柱状模型”　
[例3]　根据量子理论，光子的能量E与动量p之间的关系式为E＝pc，其中c表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示。(1)一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P0，射出的光束的横截面积为S，当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F＝2pN，其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数，试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压；(2)有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上的辐射功率为1 350 W，探测器和薄膜的总质量为m＝100 kg，薄膜面积为4×104 m2，c＝3×108 m/s，求此时探测器的加速度大小。
1．[激励爱国情怀](2021·湖北高考)抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8 g，出膛速度大小约750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约12 N，则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为 (　 )A．40 B．80 C．120 D．160答案：C
2． [渗透五育教育(体育)]拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4 kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25 m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25 m，使球在离手时获得一个竖直向下4 m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变，g取10 m/s2，则每次拍球 (　 )A．手给球的冲量为1.6 kg·m/sB．手给球的冲量为2.0 kg·m/sC．人对球做的功为3.2 JD．人对球做的功为2.2 J
3．[联系生活实际](2021·福建高考)福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响。已知10级台风的风速范围为24.5 m/s～28.4 m/s，16级台风的风速范围为51.0 m/s～56.0 m/s。若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志牌，则16级台风对该交通标志牌的作用力大小约为10级台风的 (　 )A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍